金属的腐蚀及其原理
【引入】大家如果细心的话就可以发现生活中的金属器皿,使用久了后,就会生锈。例如,
或防盗网、风扇的护栏,或者铜器会出现铜绿(Cu2(OH)2CO3)。大家翻倒课本的23页,看看图1—26,可以先想象一下,这辆车刚买时是白白亮亮的,风光无限,现在呢,还风不风光?已经是锈迹斑斑,风光不在了。无论是防盗网的生锈还是汽车的生锈都是由于金属的腐蚀引起的,那大家知道金属为什么会发生腐蚀吗?它的原理是什么呢?
【讲述】带着这两个问题我们今天就来学习这方面的内容。
【板书】金属的腐蚀及其原理
【讲述】大家看到课本的23页的第三段,一起说一下金属腐蚀的概念是什么?
【板书】一、金属的腐蚀
1、 定义:金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象。
【讲述】现在举个例子来理解这个概念。在制取H2时,往Zn片中滴加稀盐酸,如果稀盐
酸量足够的话,可以看到锌片逐渐的消失了。
【提问】为什么锌片会消失呢?
2+【讲述】是由于Zn—2e- =Zn,锌离子进入到溶液中了。
【提问】大家思考一下,金属腐蚀的本质是什么?
【引导】金属腐蚀是指金属或合金与其他物质发生化学反应,金属在化学反应中是得点子还
是失去电子?
【讲述】是失电子的。所以金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子而被氧化的过程,用式子
表示为M—ne- =M,例如:Zn—2e- =Zn
【过渡】金属腐蚀是不是都是一样的呢,不一样的话,可分为哪两种腐蚀?
【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀
【板书】金属腐蚀
电化学腐蚀
【讲述】化学腐蚀是金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应,举几个例子:
这些都是化学腐蚀。
【提问】大家一起说一下电化学腐蚀的概念?
【讲述】不纯的合金或金属发生原电池反应,使较活泼金属被腐蚀。比如:防盗网的生锈、
自行车轮子、链条的生锈都是电化学腐蚀。
【提问】现在我们学习化学腐蚀与电化学腐蚀,那它们之间有什么共同点或不同点?
【讲述】首先我们来看电化学腐蚀。它形成了原电池,有微弱的电流产生,而化学腐蚀是直
接发生氧化还原反应,所以无电流产生。
【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀都是金属失去电子变为离子,所以它们的共同点就是金属腐2+ n+
蚀的本质:M—ne- =M
【讲述】现在跟大家分享一组数据,我国每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁产量的1/10,占国
民生生产总值的页也就是GDP的4%,4%是什么概念呢?我国每年的教育经费都不足4%的。这说明每年钢铁的腐蚀都会造成巨大的经济损失。
【过渡】那钢铁的腐蚀属于化学腐蚀还是电化学腐蚀? n+
【讲述】电化学腐蚀。电化学腐蚀可分为哪两种腐蚀?
【讲述】析氢腐蚀和吸氧腐蚀。什么环境下发生析氢腐蚀,什么环境下发生吸氧腐蚀,我们
通过实验来探究?
【讲述】今天所用到的仪器与课本图1-26所示的常规仪器不同,今天用到的是微型仪器。
【讲述】现在来看实验步骤:
①首先拿出实验操作台和这两根棍子、夹子,组装好装置。
②拿出具支试管和橡胶管,并将橡胶管与具支试管的支管口连接起来。 ③再拿出通气管与胶管另一头连接起来。
④接着拿出小试管,往小试管中加入1/2试管的红墨水。
⑤往具支试管中加入3小药勺铁粉与碳粉的混合物,并将通气管放入到红墨水中。 ⑥然后往具支试管中加入约4cm高的HAc溶液,塞住塞子。
【引导】实验现象主要看通气管中的水柱与小试管的液面有什么变化,然后记录实验现象。
【讲述】按照同样的方法连接第二装置,这个实验现象较快,要用止水夹,加入NaCl溶液
后,要马上塞紧塞子。
【提问】哪位同学来来描述实验现象?加入NaCl溶液的试管水柱怎样变化?
【讲述】加入NaCl溶液的试管水柱上升,说明具支试管内的压强比大气压大还是小?
【讲述】小,说明试管内的气体被消耗了,这时发生什么腐蚀?
【讲述】吸氧腐蚀。由于氯化钠是中性溶液,所以吸氧腐蚀的条件是中性或碱性、弱酸性。
【提问】吸氧腐蚀的正极、负极反应式怎么写呢?
2+-【板书】负极:Fe–2e=Fe 正极:O2 + 2H2O +4e=4OH
2+ 总反应式:Fe + O2 + 2H2O=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O=4 Fe(OH)3
Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O +(3-n)H2O
【讲述】Fe2O3·nH2O就是铁锈的主要成分。
【讲述】哪位同学来来描述加入HAc溶液的试管水柱怎样变化?
【讲述】通气管中的水柱比小试管中的液面低,说明具支试管内压强变大还是变小?
【讲述】大。说明试管内有气体产生,这时发生什么腐蚀?
【讲述】析氢腐蚀。由于醋酸是酸性较强的溶液,所以析氢腐蚀的条件是酸性较强的溶液。
【提问】析氢腐蚀的正负极反应式怎么写呢?
2+++2+【板书】负极:Fe–2e=Fe 正极:2H +2e=H2↑ 总反应式:Fe + 2H=Fe + H2↑
【小结】现在来回顾我们今天学习了什么内容,我们今天主要学习了金属腐蚀的概念,金属
腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀,而电化学腐蚀还可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀,大家一定要会写吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式,和对比它们之间有什么异同点。
【作业】大家回去完成课本25页交流与讨论的练习,下节课讲。下课!
板书设计
一、金属的腐蚀
1、定义:金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象
2、本质:M—ne- =M
化学腐蚀 ②无电流产生
3、金属腐蚀
电化学腐蚀
②无电流产生 n+
二、电化学腐蚀
1、吸氧腐蚀:
⑴条件:金属表面的溶液呈中性、碱性或弱酸性的溶液 ⑵ 负极:Fe–2e=Fe 正极:O2 + 2H2O +4e=4OH
2+ 总反应式:Fe + O2 + 2H2O=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O=4 Fe(OH)3
Fe(OH)3=(3-n)H2O + Fe2O3·nH2O (铁锈的主要成分)
2、析氢腐蚀:
⑴条件:金属表面溶液酸性较强
2+++2+ ⑵负极:Fe–2e=Fe 正极:2H +2e=H2↑ 总反应式:Fe + 2H=Fe + H2↑
2+-
金属的腐蚀及其原理
【引入】大家如果细心的话就可以发现生活中的金属器皿,使用久了后,就会生锈。例如,
或防盗网、风扇的护栏,或者铜器会出现铜绿(Cu2(OH)2CO3)。大家翻倒课本的23页,看看图1—26,可以先想象一下,这辆车刚买时是白白亮亮的,风光无限,现在呢,还风不风光?已经是锈迹斑斑,风光不在了。无论是防盗网的生锈还是汽车的生锈都是由于金属的腐蚀引起的,那大家知道金属为什么会发生腐蚀吗?它的原理是什么呢?
【讲述】带着这两个问题我们今天就来学习这方面的内容。
【板书】金属的腐蚀及其原理
【讲述】大家看到课本的23页的第三段,一起说一下金属腐蚀的概念是什么?
【板书】一、金属的腐蚀
1、 定义:金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象。
【讲述】现在举个例子来理解这个概念。在制取H2时,往Zn片中滴加稀盐酸,如果稀盐
酸量足够的话,可以看到锌片逐渐的消失了。
【提问】为什么锌片会消失呢?
2+【讲述】是由于Zn—2e- =Zn,锌离子进入到溶液中了。
【提问】大家思考一下,金属腐蚀的本质是什么?
【引导】金属腐蚀是指金属或合金与其他物质发生化学反应,金属在化学反应中是得点子还
是失去电子?
【讲述】是失电子的。所以金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子而被氧化的过程,用式子
表示为M—ne- =M,例如:Zn—2e- =Zn
【过渡】金属腐蚀是不是都是一样的呢,不一样的话,可分为哪两种腐蚀?
【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀
【板书】金属腐蚀
电化学腐蚀
【讲述】化学腐蚀是金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应,举几个例子:
这些都是化学腐蚀。
【提问】大家一起说一下电化学腐蚀的概念?
【讲述】不纯的合金或金属发生原电池反应,使较活泼金属被腐蚀。比如:防盗网的生锈、
自行车轮子、链条的生锈都是电化学腐蚀。
【提问】现在我们学习化学腐蚀与电化学腐蚀,那它们之间有什么共同点或不同点?
【讲述】首先我们来看电化学腐蚀。它形成了原电池,有微弱的电流产生,而化学腐蚀是直
接发生氧化还原反应,所以无电流产生。
【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀都是金属失去电子变为离子,所以它们的共同点就是金属腐2+ n+
蚀的本质:M—ne- =M
【讲述】现在跟大家分享一组数据,我国每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁产量的1/10,占国
民生生产总值的页也就是GDP的4%,4%是什么概念呢?我国每年的教育经费都不足4%的。这说明每年钢铁的腐蚀都会造成巨大的经济损失。
【过渡】那钢铁的腐蚀属于化学腐蚀还是电化学腐蚀? n+
【讲述】电化学腐蚀。电化学腐蚀可分为哪两种腐蚀?
【讲述】析氢腐蚀和吸氧腐蚀。什么环境下发生析氢腐蚀,什么环境下发生吸氧腐蚀,我们
通过实验来探究?
【讲述】今天所用到的仪器与课本图1-26所示的常规仪器不同,今天用到的是微型仪器。
【讲述】现在来看实验步骤:
①首先拿出实验操作台和这两根棍子、夹子,组装好装置。
②拿出具支试管和橡胶管,并将橡胶管与具支试管的支管口连接起来。 ③再拿出通气管与胶管另一头连接起来。
④接着拿出小试管,往小试管中加入1/2试管的红墨水。
⑤往具支试管中加入3小药勺铁粉与碳粉的混合物,并将通气管放入到红墨水中。 ⑥然后往具支试管中加入约4cm高的HAc溶液,塞住塞子。
【引导】实验现象主要看通气管中的水柱与小试管的液面有什么变化,然后记录实验现象。
【讲述】按照同样的方法连接第二装置,这个实验现象较快,要用止水夹,加入NaCl溶液
后,要马上塞紧塞子。
【提问】哪位同学来来描述实验现象?加入NaCl溶液的试管水柱怎样变化?
【讲述】加入NaCl溶液的试管水柱上升,说明具支试管内的压强比大气压大还是小?
【讲述】小,说明试管内的气体被消耗了,这时发生什么腐蚀?
【讲述】吸氧腐蚀。由于氯化钠是中性溶液,所以吸氧腐蚀的条件是中性或碱性、弱酸性。
【提问】吸氧腐蚀的正极、负极反应式怎么写呢?
2+-【板书】负极:Fe–2e=Fe 正极:O2 + 2H2O +4e=4OH
2+ 总反应式:Fe + O2 + 2H2O=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O=4 Fe(OH)3
Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O +(3-n)H2O
【讲述】Fe2O3·nH2O就是铁锈的主要成分。
【讲述】哪位同学来来描述加入HAc溶液的试管水柱怎样变化?
【讲述】通气管中的水柱比小试管中的液面低,说明具支试管内压强变大还是变小?
【讲述】大。说明试管内有气体产生,这时发生什么腐蚀?
【讲述】析氢腐蚀。由于醋酸是酸性较强的溶液,所以析氢腐蚀的条件是酸性较强的溶液。
【提问】析氢腐蚀的正负极反应式怎么写呢?
2+++2+【板书】负极:Fe–2e=Fe 正极:2H +2e=H2↑ 总反应式:Fe + 2H=Fe + H2↑
【小结】现在来回顾我们今天学习了什么内容,我们今天主要学习了金属腐蚀的概念,金属
腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀,而电化学腐蚀还可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀,大家一定要会写吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式,和对比它们之间有什么异同点。
【作业】大家回去完成课本25页交流与讨论的练习,下节课讲。下课!
板书设计
一、金属的腐蚀
1、定义:金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象
2、本质:M—ne- =M
化学腐蚀 ②无电流产生
3、金属腐蚀
电化学腐蚀
②无电流产生 n+
二、电化学腐蚀
1、吸氧腐蚀:
⑴条件:金属表面的溶液呈中性、碱性或弱酸性的溶液 ⑵ 负极:Fe–2e=Fe 正极:O2 + 2H2O +4e=4OH
2+ 总反应式:Fe + O2 + 2H2O=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O=4 Fe(OH)3
Fe(OH)3=(3-n)H2O + Fe2O3·nH2O (铁锈的主要成分)
2、析氢腐蚀:
⑴条件:金属表面溶液酸性较强
2+++2+ ⑵负极:Fe–2e=Fe 正极:2H +2e=H2↑ 总反应式:Fe + 2H=Fe + H2↑
2+-